El aluminio es el metal más abundante en la corteza terrestre, pero no existe en su forma pura en la naturaleza. Primero hay que extraer el mineral de bauxita, luego se extrae la alúmina de la bauxita y después se funde la alúmina para convertirla en aluminio.
La alúmina es óxido de aluminio (Al2O3). Su dureza, fuerza y resistencia a la corrosión la hacen valiosa como revestimiento del vidrio, la cerámica y el propio aluminio.
Aunque el aluminio suele ser alabado como un producto altamente reciclable y respetuoso con el medio ambiente, el proceso de creación del aluminio -desde la extracción hasta la fabricación- puede ser destructivo para el medio ambiente, muy contaminante y con un alto nivel de emisiones de carbono. Hay formas de mitigar estos impactos, pero hay que hacer más.
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Minería y extracción de alúmina
Dada la abundancia de aluminio en la corteza terrestre, hay explotaciones mineras en muchos lugares del mundo. La alúmina se extrae de la bauxita, una roca sedimentaria que se extrae a cielo abierto. Cinco de las 10 mayores minas de bauxita del mundo están en Australia, y las otras cinco en Brasil y la República de Guinea.
La bauxita extraída en Estados Unidos se utiliza en la fracturación hidráulica (fracking) del petróleo y el gas. En todo el mundo, la extracción de bauxita se sitúa cada vez más en tierras de propiedad indígena, con poca participación de los propios propietarios tradicionales, desplazándolos de sus tierras ancestrales.
La mayoría de las minas de bauxita están situadas en zonas tropicales o subtropicales, regiones con un alto grado de biodiversidad. La operación implica la tala de bosques y la eliminación de la capa superior del suelo, lo que tiene impactos ambientales tan diversos como la pérdida de humedad y de precipitaciones, la compactación del suelo y los cambios en su composición química, la erosión y las inundaciones, además de las pérdidas más evidentes de hábitats y la reducción de la biodiversidad de la región.
La tala de bosques (por lo general mediante la quema) libera a la atmósfera el carbono secuestrado durante mucho tiempo. Las operaciones de extracción de bauxita liberan a la atmósfera unas 1,4 megatoneladas de dióxido de carbono al año, el equivalente a 3.200 millones de kilómetros recorridos por un turismo medio.
Extracción de alúmina
Para extraer la alúmina del mineral de bauxita, ésta se tritura y se cuece en sosa cáustica y se precipita el hidrato de alúmina. El hidrato de alúmina separado se cuece a 2.000 grados F para expulsar el agua, dejando cristales de alúmina anhidra, la materia de la que está hecho el aluminio. Lo que queda es el «lodo rojo», una mezcla tóxica de agua y productos químicos que se produce a un ritmo aproximado de 120 millones de toneladas al año. El lodo se suele almacenar en estanques, que se han filtrado con resultados desastrosos.
En 2010, un depósito de lodo rojo en Hungría se rompió, lo que provocó que un millón de metros cuadrados de lodo altamente alcalino fluyera hacia las vías fluviales e inundara las tierras agrícolas. Seis años después, las concentraciones de mercurio seguían siendo excesivas en la región circundante. Otros residuos ecotóxicos presentes en el lodo rojo son el uranio, el bario, el berilio, el cobre, el níquel y el selenio.
Cómo se fabrica el aluminio
El aluminio se fabrica haciendo pasar la electricidad por un recipiente de reducción lleno de cristales de alúmina disueltos. Básicamente, cada kilo de aluminio se fabrica a partir de unos dos kilos de alúmina.
Se necesita mucha energía para romper el enlace entre el aluminio y el oxígeno, unos 15 kilovatios-hora por kilo de aluminio. Por eso se construyeron las grandes presas del valle del Tennessee y del río Columbia, para generar electricidad y fabricar aluminio para los aviones. Cuando esa electricidad se volvió demasiado valiosa porque era necesaria para la refrigeración y la iluminación de los edificios, la industria de la fundición de aluminio siguió la energía hidroeléctrica barata a Canadá, Islandia y Noruega. Hoy, sin embargo, China es responsable de la producción de 56% del aluminio mundial.
La producción de aluminio también genera mucho dióxido de carbono, ya que el oxígeno que se desprende al separarse del aluminio se combina con el carbono de los electrodos. En general, el proceso de fundición del aluminio causa el 2% de las emisiones de carbono del mundo, en gran parte debido al uso generalizado del carbón para generar electricidad, especialmente en China, donde más del 80% de su producción de aluminio depende del carbón.
Una evaluación del ciclo de vida de todo el proceso de producción de aluminio, desde la extracción hasta la fabricación, concluye que la fundición es la etapa del proceso de producción de aluminio con mayor impacto ambiental, ya que contribuye a la ecotoxicidad, la toxicidad humana, el cambio climático y la acidificación.
Mitigación
La utilidad del aluminio como metal fuerte, ligero y resistente a la corrosión significa que su demanda no va a desaparecer pronto. Es urgente encontrar formas de reducir su impacto medioambiental, dado su papel en la pérdida de biodiversidad y en el calentamiento global. Hay que adoptar una serie de enfoques simultáneamente.
Reciclaje
El reciclaje de aluminio es una de las pocas formas de reciclaje con éxito comercial, y el reciclaje de aluminio requiere diez veces menos energía que la producción de aluminio nuevo. Pero la demanda de aluminio supera con creces la oferta de aluminio reciclado, por lo que el reciclaje no es una panacea, y los esfuerzos de reciclaje sólo pueden contribuir en cierta medida.
El aluminio puede reciclarse indefinidamente, y el 71% del aluminio de los productos comerciales se recicla, pero sólo un tercio de toda la producción de aluminio procede de material reciclado. Incluso si se reciclara el 100% del aluminio existente en el mercado, la mayor parte de la producción de aluminio seguiría requiriendo la extracción de bauxita, de alúmina y la fundición de aluminio.
Energía más limpia
Dado que el consumo de electricidad en la fundición de aluminio es el principal factor que contribuye a su impacto medioambiental, el cambio a fuentes de electricidad más limpias puede desempeñar un papel importante en la reducción de todo el coste medioambiental de la producción de aluminio.
La fundición implica grandes cantidades de calor, reacciones químicas y electrólisis para separar el oxígeno del aluminio en la alúmina. La electrólisis también se utiliza para producir hidrógeno verde a partir de fuentes renovables de electricidad. A medida que la emergente industria del hidrógeno verde crece en escala, aplicar el mismo proceso a la fundición de aluminio puede reducir sus efectos sobre el cambio climático y otros impactos.
Por supuesto, la forma más limpia de energía es la que no se utiliza en primer lugar, y los esfuerzos por aumentar la eficiencia energética de los procesos de extracción y fundición han reducido los niveles de emisiones en el ciclo de vida del aluminio.
Restauración del hábitat
En los países en los que las explotaciones mineras de bauxita están sometidas a la presión pública y a la regulación gubernamental, como Australia, se han realizado esfuerzos de restauración del hábitat con un éxito moderado. En cambio, la minería en otras partes del mundo, como Brasil o Indonesia, deja tras de sí un paisaje radicalmente diferente y degradado.
Muchas empresas mineras se han comprometido a «sin pérdida neta«, compensando las pérdidas de biodiversidad de las operaciones mineras con proyectos de restauración en otros lugares, mientras que las políticas gubernamentales que exigen compensaciones de biodiversidad han aumentado en la última década. Sin embargo, al igual que en el caso de las compensaciones de carbono, los esfuerzos principales deben dirigirse a evitar los impactos en primer lugar y a reducirlos en segundo lugar; de lo contrario, una compensación se convierte simplemente en una «licencia para la basura».